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Siphon - Sifón

El Sifón de La Habana: Ingeniería Bajo la Bahía

En la bulliciosa ciudad de La Habana, yace oculto bajo la bahía una notable maravilla de la ingeniería: un sifón que desempeña un papel crucial en el sistema de alcantarillado de la ciudad. Esta infraestructura subterránea sirve como un eslabón vital, facilitando el eficiente y seguro transporte de aguas residuales. En este artículo, ahondaremos en los pormenores del sifón bajo la bahía, explorando su diseño, construcción, funcionalidad y el impacto que tiene en la infraestructura sanitaria de La Habana.

La Necesidad de un Sistema de Alcantarillado Avanzado

A medida que La Habana crecía y se urbanizaba, se hizo evidente la necesidad de un sistema de alcantarillado avanzado. El aumento de la población y el desarrollo urbano planteaban desafíos significativos en la gestión efectiva de aguas residuales. Antes de la implementación del sifón, la gestión de aguas residuales en la ciudad enfrentaba numerosos problemas, lo que resultaba en problemas sanitarios y preocupaciones de salud. A principios de la década de 1830, el General Tacón ordenó la planificación y construcción de alcantarillas para el drenaje de las calles, ya que las viviendas carecían de receptáculos para absorber el agua utilizada con fines domésticos y personales, lo que las obligaba a verterla en las calles en violación de las regulaciones gubernamentales. Sin embargo, este sistema no arrojó resultados positivos debido a que no tenían las dimensiones necesarias y se construyeron por secciones parciales. En los barrios más alejados del centro de la ciudad, se tenían zanjas abiertas en los costados de las calles, solo cubiertas en las calles más importantes como la Calzada del Cerro y la Calzada de Jesús del Monte.

Este sistema tenía la desventaja de que, además de recolectar aguas residuales, también recibía aguas pluviales, por lo que en la temporada de lluvias, estas zanjas se desbordaban en las calles, aceras y pisos inferiores de las casas. Esto hacía que la ciudad se caracterizara por su mal olor, la suciedad de las calles y las aguas contaminadas de la bahía. Al final de la Guerra Hispano-Cubano-Americana en 1899, el gobierno creó la Oficina del Ingeniero Jefe de Obras Públicas de la Ciudad de La Habana, que elaboró un plan general de las alcantarillas existentes, determinando que su longitud total era de aproximadamente 58 km y procedió a su limpieza general. El sifón bajo la bahía surgió como una solución para abordar los requisitos sanitarios de la ciudad teniendo en cuenta las limitaciones geográficas únicas del área de la bahía.

Diseño

El diseño y la construcción del sifón bajo la bahía requirieron una planificación minuciosa y experiencia en ingeniería. A partir del año 1899, se completaron los mapas de la ciudad y se llevaron a cabo los estudios necesarios, como tener en cuenta la profundidad de la bahía, la presión del agua y la necesidad de mantener un flujo continuo de aguas residuales, para la proyección del nuevo sistema de alcantarillado, lo que permitió la preparación de las especificaciones que sirvieron de base para la subasta que tuvo lugar el 10 de enero de 1902.

Se llevaron a cabo estudios exhaustivos para determinar la ruta y profundidad óptimas del sifón, ya que una de las condiciones establecía que no se podía verter aguas residuales en la bahía o la costa en ningún punto expuesto a ser arrastrado a tierra, cerca de áreas urbanizadas.

El ingeniero Samuel M. Gray, un especialista estadounidense en asuntos de saneamiento, fue comisionado para diseñar el nuevo sistema de alcantarillado. Este sistema consistía en recoger las aguas residuales en La Punta, llevarlas a través de tubos de concreto al otro lado de la bahía hasta un pozo de entrada, desde donde subirían mediante bombas al alcantarillado principal hasta el punto de vertido en el océano, a un kilómetro al este del Castillo del Morro, a 147 metros de la costa y a una profundidad de 10,70 metros. El proyecto incluyó la instalación de tuberías de gran diámetro que transportarían las aguas residuales bajo el cuerpo de agua. El diseño tuvo en cuenta factores como la presión del agua, las fluctuaciones de las mareas y los requisitos de mantenimiento. Para lograr la eficiencia del sistema, se construyeron cuatro estaciones de bombeo a lo largo de la ruta.

Sifón

Construcción del Sifón

La construcción del Sifón del Sistema de Alcantarillado de la Ciudad de La Habana involucró una planificación precisa y experiencia en ingeniería. Los trabajos de construcción del sistema de alcantarillado comenzaron el 29 de junio de 1908 y se completaron el 26 de agosto de 1914, bajo la dirección de los ingenieros jefes David E. Mc Comb (1908-1912), José Manuel Babé (1912) y Alberto M. Brosius (1912-1914). Se construyeron un total de 294,3 km (179 millas) de alcantarillas y 149,6 km (91 millas) de desagües. El sifón bajo la bahía consistía en un túnel de concreto de 2,13 metros (7 pies) de diámetro, que se construyó desde las ensenadas hechas en ambos lados de la entrada de la bahía. El suelo estaba compuesto por limo, arena y barro más compacto hasta llegar a la roca, que se encontraba a profundidades de 20 metros (66 pies) en el lado de La Habana, 15 metros (49 pies) en Casablanca y aproximadamente 40 metros (131 pies) en el centro del canal de la bahía. La construcción del túnel bajo la bahía se llevó a cabo de manera ininterrumpida desde el 1 de mayo de 1911 hasta el 19 de abril de 1912.

Se utilizó el método de aire comprimido y una cubierta de acero protectora, con una presión de aire que alcanzó 2,7 kg/cm² (38,40 psi) en los puntos más bajos. A medida que avanzaba la cubierta protectora, el túnel se protegía con cerchas de madera antes de recibir un revestimiento final de concreto de 30 cm (12 pulgadas) de espesor. La cubierta protectora, compuesta por tres láminas de acero, tenía un diámetro de 3,20 metros (10,5 pies) y dos puertas, una en la parte superior y otra en la parte inferior. Ocho gatos en un cilindro empujaban la cubierta protectora. Los trabajadores debían ser relevados cada seis horas cuando la presión superaba los 2 kg/cm² (28,45 psi). Para facilitar la limpieza de las tuberías, se construyó un conducto más pequeño en la parte inferior de la sección de 2,13 metros (7 pies). La tubería de descarga en el mar se construyó con tuberías de 1,50 metros (5 pies) de diámetro y 50 mm (2 pulgadas) de espesor, colocadas en una zanja y cubiertas con concreto. El costo del sistema de alcantarillado fue de 9,851,160.37 pesos.

Funcionalidad y Operación

El sifón opera según el principio de la gravedad y la presión diferencial. Utiliza la diferencia de elevación entre la fuente de aguas residuales y el punto de descarga para crear un flujo que minimiza la necesidad de bombas mecánicas. Mediante el diseño cuidadoso de la pendiente y el tamaño adecuado de las tuberías, el sifón bajo la bahía transporta eficazmente las aguas residuales de un lado de la bahía al otro, conectándolas sin problemas con el resto de la red de alcantarillado de la ciudad.

Desafíos y Soluciones de Ingeniería

La construcción de un sifón bajo una bahía presenta varios desafíos de ingeniería. La profundidad de la bahía y el posible impacto de las mareas requieren soluciones de ingeniería sólidas. Los ingenieros implementaron medidas para proteger el sifón de los efectos corrosivos del agua salada y para evitar la sedimentación o bloqueos que podrían obstruir el flujo. Sistemas de monitoreo cuidadoso e inspecciones regulares ayudan a garantizar la eficiencia continua y la funcionalidad del sifón.

Mantenimiento y Consideraciones Futuras

El mantenimiento regular y la inspección del sifón son cruciales para su funcionamiento a largo plazo. Esto incluye la eliminación de posibles obstrucciones, la supervisión de la integridad estructural y la realización de las reparaciones necesarias. A medida que La Habana continúa desarrollándose y urbanizándose, las consideraciones futuras pueden incluir la mejora de la capacidad del sifón o la implementación de sistemas avanzados de monitoreo para mejorar su eficiencia y adaptarse a las demandas cambiantes.

Conclusión

El sifón bajo la bahía es una notable hazaña de la ingeniería que permite el transporte eficiente y confiable de aguas residuales en La Habana. Su diseño, construcción y operación ejemplifican la ingeniosidad y la experiencia de los ingenieros involucrados. Esta maravilla oculta desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la infraestructura sanitaria de la ciudad y la preservación del bienestar ambiental de la bahía. El sifón sirve como testimonio del compromiso de La Habana con la modernización de su sistema de alcantarillado y la garantía de un futuro limpio y sostenible.

Preguntas Frecuentes (FAQs)

P1: ¿Qué profundidad tiene el sifón bajo la bahía?
El sifón se excavó a 30 metros de la superficie del agua.

P2: ¿El sifón opera de forma continua?
Sí, lo hace.

P3: ¿Qué medidas se han tomado para prevenir obstrucciones en el sifón?
Para facilitar la limpieza de las tuberías, se construyó un conducto más pequeño en la parte inferior de la sección de 2,13 metros (7 pies) del sifón.

P4: ¿Cuánto mide el Sifón del Sistema de Alcantarillado de la Ciudad de La Habana?
El sifón tiene una longitud de 375 metros (1.230 pies).

P5: ¿Qué materiales se utilizaron en la construcción del sifón?
El túnel del sifón se construyó utilizando concreto.

En este artículo, hemos explorado el sifón bajo la bahía, una notable hazaña de la ingeniería que desempeña un papel crucial en el sistema de alcantarillado de La Habana. Su diseño, funcionalidad e impacto destacan el compromiso de la ciudad con una gestión eficiente de aguas residuales y la preservación del medio ambiente. El sifón sirve como testimonio de la experiencia y la innovación en ingeniería empleadas para superar los desafíos del transporte de aguas residuales bajo la bahía.

©️ 2023 Eastern Engineering Group wrote and published this article. All rights reserved.

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